软土地区基坑前排倾斜双排桩支护现场试验及工作机理

基坑倾斜桩支护大幅提高了无支撑支护结构的适用深度,具有造价低、施工便捷、绿色低碳、变形控制好等特点,然而目前研究多集中在单排倾斜桩,对前排倾斜双排桩支护的试验、理论与应用的研究均较少。针对前排倾斜双排桩支护基坑开展了现场试验,同时采用有限元方法分别从前排斜桩、桩顶连梁及桩间土体作用3个方面深入探究了前排倾斜双排桩支护的工作机理,进一步分析了直斜桩长度和排距对前排倾斜双排桩支护结构受力变形性能的影响。结果表明,相比传统竖直双排桩,前排倾斜双排桩支护结构的支护性能显著提升,前排斜桩主要发挥“斜撑”作用,连梁主要起到将直斜桩及冠梁连接成一个空间刚架的作用,桩间土体能够提高桩土摩阻力,进而有效减小前排倾斜双排桩变形。研究成果有助于前排倾斜双排桩的推广和应用。

斜撑钢管板桩直立式海堤结构受力分析

某填海工程的实施可能影响邻近桥梁的安全性,拟采用斜撑钢管板桩直立式海堤结构,通过Plaxis 3D岩土有限元分析软件模拟该海堤结构的受力特性及变位,以及其对邻近桥梁桩基变位的影响。结果表明,该直立式海堤结构受力特性较好、变位较小,且对邻近桥梁桩基变位的影响较小。

深基坑斜直交替钢管桩复合土钉墙数值模拟分析

依托福建某医院的基坑工程实例,采用数值模拟方法,研究斜直交替钢管桩复合土钉墙支护结构的变形特征及其稳定性。结果表明:坡面水平位移最大变形出现在基坑“腰部”,设计时应适当加强此位置的变形控制;斜直交替钢管桩复合土钉墙支护体系安全可行,其较双排直立钢管桩复合土钉墙及单一土钉墙有更好的变形控制能力和更高的稳定性。

填方灰土桩复合地基大底盘建筑倾斜特性数值分析

目前建筑倾斜事故频繁发生,但对于大底盘建筑倾斜全过程的变形力学行为受到了较少的关注。因此,研究了填方灰土桩复合地基倾斜过程的沉降变形特性及受力特性。基于数值模拟,探讨了填方灰土桩复合地基大底盘建筑倾斜特性相应变化规律,分析填方灰土桩复合地基倾斜过程中沉降变形及大底盘基础变形受力特性,研究了填方区地基处理优化方案。研究结果表明:建筑倾斜过程中,基础边缘处剪切变形最大,剪切变形值与倾斜值呈正相关;大底盘建筑倾斜过程中基础顶板混凝土首先开裂,其弯曲点不断变化;基础底板尚未开裂但底板南半段出现隆起现象,在靠近倾斜建筑0.2 L(L为底板长度)位置处存在开裂风险,倾斜过程弯曲点基本不变;水泥粉煤灰碎石桩(cement fly-ash gravel,CFG)桩地基处理方案剪应变最大值比原有方案剪应变最大值降低了67.08%,沉降值和倾斜值分别降低了67.52%、73.83%,达到此类建筑倾斜率不应超过3‰的规范要求;研究结果为类似复合地基大底盘建筑纠偏加固提供了借鉴和参考。

海上风电高桩承台基础结构的受力特性

为研究海上风电高桩承台基础结构在风电机组大弯矩荷载及复杂海洋环境荷载作用下的受力及传力机理,采用在数值模型中逐级加载的方式,模拟不同荷载量级情况下基础受力特性,获得了高桩承台组合结构的关键承载部位,分析了混凝土承台及斜向钢管桩受力特性.研究结果表明,随着风电机组荷载和环境荷载的增大,混凝土承台承载模式将由轴压承载向偏压转变;钢管桩顶部与混凝土承台接触部位是承载及荷载传递的关键部位,混凝土受拉损伤首先从此处开始;随着荷载的增大,斜向钢管桩群桩应力最大部位将从波流荷载作用点向泥面处转变.研究明晰了海上风电高桩承台基础的荷载传递规律及关键部位,为基础结构的安全设计提供了指导.

复杂场地变电站基础中预应力管桩荷载传递规律的有限元分析

在山区修建变电站等工程时,经常会遇到复杂场地基础的问题。倾斜软土地基是其中的一种特殊基础,具有独特的工程特性,给变电站的施工带来很大困难。为了研究复杂场地基础中预应力管桩的加固效果,指导预应力管桩设计。利用有限元软件建立了预应力管桩加固斜坡软土地基模型,研究了不同桩间距、桩长对路堤安全系数的影响,分析了预应力管桩的荷载传递规律、沉降以及路堤破坏机理。结果表明,在倾斜软土地基中设置预应力管桩,可以有效减少基础的变形,提高其稳定性;桩间距和桩长的改变对加固效果的影响显著,随着桩间距的减小和桩长的增加,倾斜软土地基变形逐渐减小,路堤安全系数逐渐增大;桩长应深入到嵌固层以下,过度减小桩间距后加固效果提高不大;路堤中部的桩基主要提供承载力,产生竖向位移较大,两侧的桩基主要提供抗滑力,产生横向位移较大;桩身轴力沿桩身先增大再减小,以软土层底面为分界线,上部桩身与下部桩身受剪应力相反,主要受力部位集中在桩端。在相关工程中,可根据需要合理设计预应力管桩的桩长、桩数和桩间距等参数,实现更加经济合理的加固方案。

某冶炼厂桩基方案比选研究

以国内某新建冶炼厂为例,根据该厂拟建场地岩土工程勘察报告,提出机械旋挖成孔灌注桩、长螺旋钻孔灌注桩、预应力管桩和内夯沉管夯扩桩4种桩基方案,并分别对4种桩型的优缺点、承载力及经济指标进行对比和分析。对比分析结果认为,选择φ600的长螺旋钻孔灌注桩为主要桩型,局部荷载比较大的厂房、桩长超高30 m的厂房采用φ600的旋挖灌注桩。

软基低阻水比模袋砂+钢管桩组合围堰受力特性分析

在总结现有水下隧道模袋砂围堰常见断面类型的基础上,针对软土地基模袋砂组合围堰断面尺寸大、阻水比高的问题,以广州某典型软土地基沉管隧道接口段围堰工程为研究背景,提出了低阻水比的模袋砂+钢管桩组合围堰方案。同时,分析了组合围堰中钢管桩的作用机制,探讨了围堰的受力特性,并研究了其对模袋充填厚度、模袋弹性模量和充填砂内摩擦角等参数的敏感性。分析结果表明:1)低阻水比组合围堰方案具有合理性,相较于常规方案,该方案中外侧围堰沉降显著增大,但其对模袋内力的影响较小,整体稳定性良好;2)围堰顶部沉降值和模袋拉力值均随模袋充填厚度的增加而增大;3)模袋弹性模量越大,围堰顶部沉降值越小,但模袋拉力值越大;4)围堰顶部沉降和模袋拉力与充填砂内摩擦角之间存在反向非线性关系。因此建议软土地基上的模袋充填厚度控制在0.5~0.7 m范围内,充填砂内摩擦角不小于28°,并可通过在底部铺设高强土工格栅来增强对围堰顶部沉降及其稳定性的控制。

湿陷性黄土地区某三层砌体结构教学楼止倾加固研究

本文以湿陷性黄土地区某初级中学三层砌体结构教学楼止倾加固为研究背景,通过首次应用注浆花钢管桩技术对该楼不均匀沉降基础止倾加固,自2020年10月注浆花钢管桩止倾加固完成至今的沉降观测数据研究分析,未发现明显继续沉降变形,加固效果良好;花钢管桩注浆后的沉降变形较未注浆前的沉降变形减少,不但可以缩短施工周期、加固效果显著,而且经济、安全、可靠,方便施工;加固做好防排水,在确保使用期间无大量水进入的前提下可保证后续使用年限且地基不再下沉,研究成果为湿陷性黄土地区既有砌体结构建筑物地基止倾加固、移位加固和设计提供理论科学依据。

软土地区预应力管桩桩位倾斜情况及纠偏处理

针对软土地区预应力管桩桩位倾斜情况及纠偏处理进行研究,以实际工程案例为抓手,根据相关地质资料及桩基施工质量检测结果,明确了主要影响因素,从加强技术应用和组织管理两方面采取措施,保证了最终的处理效果满足规范要求。

斜直交替基坑支护桩现场实测及机理研究

斜直交替基坑支护结构是利用冠梁将交替布置的竖直悬臂桩与倾斜桩连接到一起形成的无支撑支护体系。已有工程实测表明,斜直交替支护具有较好的抗倾覆和变形控制能力,然而目前还缺乏从桩身受力角度对斜直交替支护受力机理进行系统研究。结合天津市某基坑工程进行斜直交替支护桩现场监测,首次对支护斜桩的桩身受力进行测试和分析,在此基础上利用PLAXIS有限元软件进行数值建模,对斜桩轴力发挥机理以及斜桩倾斜角度、斜直桩排布形式对支护性能的影响展开研究。结果表明,斜直交替支护比单排倾斜桩和双排桩支护桩的桩身轴力更大,斜桩对直桩存在着斜撑效应,且斜撑效应对支护结构变形的控制效果明显,斜撑效应的发挥主要来源于斜桩与被动区土体相对位移产生桩侧摩阻力;同时发现增大斜桩倾斜角度有利于增强斜桩的斜撑效应,使得支护桩侧移减小,但同时支护桩的桩身最大正弯矩会增加;此外,在用桩量相同的情况下,不同斜直桩组合及布置形式对支护变形影响较小,采用一斜两直的布置形式,能够在降低施工难度的同时减少直桩的受力。

声波透射法桩基检测中声测管弯斜小波分析

为消除声测管弯斜对桩基检测结果准确性的影响,根据一维小波分析原理,在深入分析声波透射法测管弯斜时检测信号特点的基础上,运用一维小波分析原理通过计算机模拟得到了弯斜识别效果最优的小波函数。建立了声测管弯斜修正模型,利用修正模型对实际工程中某桥梁桩基声测管发生弯斜的检测数据予以修正,修正后的数据不仅能够消除声测管弯斜对检测数据的影响,且保留了检测信号中有用的高频信息,取得了较好的修正效果。

海相软土场地桩基倾斜机制分析

为了得到软土场地桩基倾斜的机理及其影响因素,首先调查分析了连云港地区桩基倾斜事故案例,然后建立了桩基数值模型,对影响桩基倾斜的因素,如土方开挖、施工荷载等进行了分析。结果显示:在海相软土场地桩基倾斜事故时有发生且桩体偏移量经常超过规范范围。数值计算结果与现场实测结果取得了较好的一致性,土方开挖对桩体偏移量的影响呈抛物线状,距离坑边越近影响越大。桩机荷载对桩体偏移的影响较土方开挖要大,其中距离桩机越近及桩长越小桩顶偏移越大,在桩机施工中应引起足够的重视,提前预防桩基倾斜事故。

高填土作用下斜顶桩板桩承台驳岸结构的负摩擦力分析

码头驳岸前沿和岸坡之间所产生的严重差异沉降而引起的负摩擦力,是引起斜顶桩板桩承台驳岸的轴力沿桩身变化的主要原因.运用有限差分法,通过计算在高填土作用下斜顶桩板桩承台驳岸的地基沉降和桩身轴力,分析了桩周土产生的负摩擦力,得出负摩擦力中性点埋深比为0.60-0.65、中性点有下移趋势的结论.

井架偏斜的分析预测与纠偏控制

在对井架偏斜原因进行工程地质分析基础上 ,采用ANSYS有限元方法模拟预测井架斜腿基础不同沉降情况下井架及主要杆件的应力、变形及强度变化规律 ,提出采用壁后注浆微型钢管混凝土桩进行地基处理的方法及工艺。在数值模拟预测及现场安全监控指导下 。

PTC管桩复合地基应力扩散效应研究

预应力混凝土薄壁(PTC)管桩复合地基作为常见的基础型式在软土地区具有良好的实用价值和应用前景。在实际工程中,复合地基下卧层附加应力的确定一直是重点和难点,因此对PTC管桩复合地基应力扩散效应的研究具有十分重要的意义。针对天津软土地区进行了3组不同垫层厚度的复合地基现场静载试验,基于现场试验建立并验证了数值模拟方法,对比研究了该型式复合地基的承载特性;通过已建立的数值模拟方法研究了不同工况下PTC管桩复合地基的应力扩散现象,结合复合地基应力扩散理论确定了扩散角的取值范围,分析了土质、加固深度和外荷载对扩散角的影响规律。计算结果可为工程设计提供依据。

深厚软土场区超长管桩基础倾斜纠偏关键技术研究

软土场区超长管桩基础发生倾斜、移位的情况时常发生,给工程建设带来了较为不利的影响。本文分析了深厚软土场区超长管桩基础产生倾斜侧移的原因和机制,介绍了软土场地管桩倾斜纠偏的四类方法。依托工程桩倾斜事故的纠偏工程,详细介绍了钻孔纠偏方法,并进行桩体低应变检测。结果表明,桩体位置和桩体完整性满足设计要求。

钢管护坡桩力学性能与回收技术现场试验研究

以北京市某典型基坑工程场地条件为背景,对可回收式锥形钢管护坡桩力学性能与回收关键技术进行现场试验。研究桩身应变-弯矩变化规律、桩后地表沉降分布特征、桩顶水平位移、桩顶竖向位移及钢管桩回收相关技术。结果表明:钢管护坡桩抗弯性能好,桩身变形小,可有效抵抗桩后土体的作用,安全可靠,满足承载力要求;桩孔采用护筒护壁形式,可防止拔桩过程中塌孔,减小地层损失,从而减小拔桩过程对基础变形的影响;采用黄油作为桩身隔离剂,同时采用外裹薄膜形式,有利于钢管桩回收,可以重复周转使用。

深基坑斜桩支护受力性能研究

研究分析斜桩和直桩在土体中的最大总位移、土体最大水平位移、坑外最大沉降、坑底最大隆起、支护结构最大总位移、最大正弯矩、最大负弯矩、最大剪力、锚杆最大轴力等,结果表明相对于直桩,斜桩的弯矩、剪力和锚杆锚固段的轴力的降低幅度分别为15%、10%和10%;斜桩可大幅减小土体总位移,降低幅度高达34%;斜桩对地表沉降的降低幅度最大,高达48%。采用斜桩支护,对减小由于基坑开挖造成的紧邻建筑物及管线的附加变形非常有利,对控制邻近建筑物变形与安全作用非常显著。

桩土撑-重力坝组合式基坑支护体系研究

研究了一种桩土撑-重力坝组合式深基坑支护体系,即通过双排桩+重力坝结构体系,将2道复杂的内支撑施工优化为1道简易内支撑,从而大幅减少了立柱桩的使用。结合工程实例,介绍了桩土撑-重力坝组合式基坑支护的技术优势及其施工工艺要点,以期为类似工程提供参考。